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车载GPS电磁虐待试验
来源:CBSi中国·ZOL 时间:2009-09-12 08:18:00
   为了能给予车载PND无限的续航能力,保持导航的延续性,作为车载机产品需要不时的借助车载充电器从汽车电源中获取电能。许多用户可能会遇到此类现象的发生,插着车充的车载PND突然死机和花屏现象,或者出现了程序运行延迟,其实这些现象除了机体的个别差异以外有很多现象的出现是因为车载PND受到了汽车电源各种不同的电磁频率脉冲干扰,这种无形的干扰轻则使机体死机花屏,重则可以伤害到机体的内部元器件,从而造成致命的伤害。


无限续航中的杀机 车载机频率脉冲实验

   并且当车载机借助民用电源进行充电的时候,此种干扰也是时刻存在的。如果车载PND开机状态下进行充电,充电器虽然具有一定的滤波功能,但不同频率的脉冲干扰还是会对车载机造成伤害,这也就是为什么部分产品在开机充电时会出现死机现象的原因。

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汽车特殊的结构决定了其成为电磁干扰的重灾区

   为了能够验证目前市场主流产品对于电磁频率脉冲的实际抗干扰能力,我们与瑞雷博电磁设备(北京)有限公司合作,选择了几款车载PND市场中颇具代表性产品运用专业仪器进行实际测试,来验证一下车载机的实际抗电磁脉冲的能力如何。

我们在试验开始前先简单介绍一下此次试验的执行机构:瑞雷博电磁设备(北京)有限公司。此公司前身为中国航天科工集团电磁兼容研究中心民用产品事业部,是一件专业从事电磁兼容技术的科研型单位。瑞雷博电磁设备(北京)有限公司主要成员均来自中国航天科工集团电磁兼容研究中心,资深的行业背景结合专业的技术实力铸就了目前瑞雷博的成绩。


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瑞雷博电磁设备北京有限公司实验室取景
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此次试验的测试环境

   此次试验的测试仪器则采用了上海凌世电子有限公司生产的EFT-404B电快速瞬变脉冲群发生器,此款产品可以模拟多种电磁脉冲干扰,并且产品所提供的脉冲干扰波形稳定,可靠性高,是一款评估电子产品脉冲抗干扰能力的利器。

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参与测试的上海凌世电子有限公司生产的EFT-404B
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测试桌面和接地装置
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测试平台接地

   此次试验瑞雷博电磁设备(北京)有限公司为我们提供了标准的电磁测试环境,从工作台到实验仪器以及测试样机平台,并且各种电源的链接和地线的设置都十分齐全。为了能够取得真实具有科学依据的实验结果,标准的实验环境不容忽视。

为了能使我们的电磁脉冲干扰试验具有一定的代表性和广泛性,我们选用了目前市场上比较主流的车载PND产品。我们选用了四款产品作为此次实验的测试对象,分别是GARMIN任我游765、MIO宇达电通乐游S563、中恒MV880PRO+以及纽曼Q51TV。四款产品分别各具特色,GRAMIN765具有最新的3D实景导航,并且车载充电接口没有采用普通迷你USB接口,而是采用电源传输更为稳定的FPC借口。MIO乐游S563最大的特点就是独创的探索式导航系统,机体做工十分精致,机体的充电接口采用了传统的MiniUSB。中恒的产品880PRO+称为一体机开山之作的升级产品,因为还要考虑到雷达探头的供电,所以该机体采用了一体式背夹供电模式。而纽曼的Q51TV的特点是金属壳体和高清液晶屏幕,而供电接口也是传统的MiniUSB。


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中恒880PRO+采用一体式背夹
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GARMIN765采用车载支架FPC口供电
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MIO乐游S563采用传统小U口供电
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纽曼Q51TV也采用小U口供电方式

   我们将车载PND的座充和车充分别与测试仪器连接,测试仪器为了确保电源输入稳定我们采用了380V工业供电,而测试仪器输出电压则为民用220V,车载端输出则采用12-24V直流输出,各项准备工作就绪后我们来和大家一起见证车载机实际抵抗电磁干扰的能力。

首先我们先介绍一下实验标准,我们采用的是ISO7637-2标准来进行参考的,采用的电磁频率脉冲为组合型脉冲,非别采用了P2a,P3a和P3b三种脉冲干扰来进行测试。P2a模拟的是车辆在点火和关闭是车辆电源发生的电磁脉冲频率干扰,P3a模拟的是车辆电子系统中各种开关和继电器等电子元器件产生的电磁干扰,而最后一种P3b则是模拟的车辆电动门窗、雨刷器和车辆中控门锁所产生的电磁脉冲干扰,并且实验仪器所模拟的干扰时组合干扰,也就是三种电磁混合干扰试验机体,并不是单一的进行测试,所以测试机体所承受的干扰强度不可忽视。


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电磁频率脉冲干扰设定

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测试主机连接完毕
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车载充电器和座充与实验仪器连接
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车载机测试环境图示

   实际测试我们采用500伏特、1000伏特、2000伏特和4000伏特四个输出电压等级,脉冲频率为0.5KHz,脉冲串周期为1分钟。起初我们并没有打算为这几台车载机测试4000伏特输出电压的电磁脉冲频率测试干扰,主要考虑到车载充电器和座充以及车载PND内置锂离子电池会产生一定的滤波作用,会相应抵消一些频率干扰,所以我们加大了输出电压量,以求获得最真实的测试结果.

经过瑞雷博电磁设备(北京)有限公司两位工程师将近半天的实验,我们得到皆大欢喜的测试结果,所有参与测试的机器均顺利通过。在各个测试等级的表现均正常,没有出现花屏、死机、程序紊乱现象发生,并且在脉冲频率干扰期间,对于机体的程序任何程序操作如:CMMB观看、影音播放等均能顺畅运行。但工程师也同时给我们指出几款产品充电器的质量也从侧面影响到了实际结果,在实际应用中车辆电子系统所产生的脉冲频率干扰存在不稳定性,但充电器起到了保护做作用,但不能完全避免电磁频率脉冲干扰的发生。


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765和880+测试图示
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S563和Q51TV测试图示
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机体在脉冲干扰情况下可正常工作

结语:

   通过一系列的实验证明了目前市场主流车载PND产品的实际抗干扰能力相当可观疑,并且通过车充和座充的滤波功能,能够对于电磁频率脉冲产生一定的抵消作用,能在一定程度上起到保护机体的作用。但同时我们不能忽视电磁脉冲干扰的存在,在购买产品的时候尽量选择大品牌的产品,不但能够得到产品本身质量的保证,同时用户还可以享受到周全的售后服务。通过车载PND的实际抵抗电磁脉冲干扰能力,我们看的出大厂的产品质量还是值得肯定,无论从先前静电实验、电能实验和今天的电磁脉冲干扰,目前市场中大牌产品在电磁电感方面做得还算中规中矩,消费者大可放心购买。


责任编辑:王伟
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